JP4020225B2 - Near-field optical probe - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、近視野光を利用して固体表面の微小領域との相互作用を検出することにより、入力光の波長以下の微小領域での構造情報あるいは光学情報を観察し、固体表面を高分解に観察したり、高密度な情報記録および再生に利用したりする近視野光プローブに関する。
【0002】
【従来の技術】
近視野光を利用した高分解能プローブは、近視野光顕微鏡や近視野光ヘッドに使われている。プローブの先端から近視野光を発生させて、顕微鏡試料あるいは記録媒体と近視野光の相互作用の結果発生する伝播光を検出することで、光の回折限界を超える空間分解能が得られる。入射伝播光と、試料あるいは記録媒体との相互作用の結果発生した近視野光をプローブによって検出する方法もある。近視野顕微鏡はこの原理によって従来の光学顕微鏡の回折限界を超える分解能を達成している。また、このような近視野光プローブを近視野光ヘッドに利用した場合には、従来の光ディスクを超えるデータ記録密度が可能となる。
【0003】
近視野顕微鏡における近視野光利用方式の一つとして、プローブの微小開口と試料表面との距離をプローブの微小開口の径程度まで近接させ、プローブを介して且つそのプローブの微小開口に向けて伝播光を導入することにより、その微小開口に近視野光を生成させる方式(イルミネーションモード)がある。この場合、生成された近視野光と試料表面との相互作用により生じた散乱光が、試料表面の微細構造を反映した強度や位相を伴って散乱光検出系により検出され、従来の光学顕微鏡において実現し得なかった高い分解能を有した観察を可能にしている。
【0004】
また、上述した近視野光を利用した装置として情報記録再生装置が研究されている。
現状における情報再生装置の多くは、情報記録媒体として磁気ディスクまたは光ディスクを対象とした情報再生を行っており、特に、光ディスクの1つであるCDが、高密度な情報記録と低コストな大量生産を可能としていることから大容量の情報を記録する媒体として広く利用されている。CDは、その表面に、再生の際に使用されるレーザ光の波長程度のサイズおよびその波長の4分の1程度の深さを有したピットを形成しており、光の干渉現象を利用した読取を可能としている。
【0005】
このCDに代表される光ディスクから、記録された情報を読み取るのに、一般に、光学顕微鏡において用いられるレンズ光学系が利用されている。そこで、ピットの大きさやトラックピッチを縮小して情報記録密度を増加させる場合、光の回折限界の問題により、レーザ光のスポットサイズを2分の1波長以下にすることができず、情報記録単位をレーザ光の波長よりも小さなサイズにすることができないといった壁に突き当たってしまう。
【0006】
また、光ディスクに限らず、光磁気記録方式および相変化記録方式によって情報を記録した光磁気ディスクにおいても、レーザ光の微小なスポットにより高密度な情報の記録再生を実現しているために、その情報記録密度はレーザ光を集光させて得られるスポットの径に制限される。
そこで、これら回折限界による制限を打破するために、再生に利用するレーザ光の波長以下、たとえばその波長の1/10程度の径を有する微小開口を設けた光ヘッドを用い、その微小開口において生成される近視野光を利用した情報再生装置が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
近視野光プローブを顕微鏡に応用した場合にはその分解能、情報処理装置に応用した場合にはその情報記録密度、がプローブの開口サイズに依存する。近視野光プローブによって光の回折限界を超える分解能あるいは記録密度が実現する原理は、開口サイズが光の波長よりも小さく、開口の先に発生する光場の中に空間的に高い振動数をもつ成分(わずかな位置の違いに対して大きく光場の方向や強度が違っているような成分)が含まれ、それがサンプルあるいは記録媒体と相互作用した結果、散乱されて伝播光となり検出されるというものである。ここで分解能あるいは記録密度は発生光場中の高周波数成分を大きくすることによって改善されるため、開口サイズを小さくする努力が行われてきた。
【0008】
しかしながら、開口サイズは数十〜数百ナノメートルであり、これをさらに小さくすることは困難である。なぜなら漏れ光を防ぐための金属膜蒸着は位置制御精度が金属クラスターのサイズである数十ナノメートル程度であり、開口部のみを残してその周辺に遮光に十分なだけの厚み(約100ナノメートル)で膜を蒸着すると、開口サイズを現状よりも小さくすることは難しい。
【0009】
本発明は上記問題を鑑みて、開口サイズを小さくすることなしに、近視野光の高周波数成分を増加させ、それによって高分解能の顕微鏡あるいは高密度記録の情報処理装置を実現するための近視野光プローブを提供することを目的としている。
【0010】
上記の目的を達成するために、請求項1に係る近視野光プローブは、近視野光を生成する、あるいは近視野光を散乱させて検出するための微小開口を設けたプローブによって対象物との近視野相互作用を起こす近視野光プローブにおいて、前記微小開口あるいは前記微小開口付近に、前記微小開口の大きさよりも微小な構造を形成したことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、開口そのもののサイズを小さくすることなしに、開口面での光場分布の高周波数成分を増加させ、発生する近視野光の空間的高周波数成分を増加させ、結果として観測される光強度のうち、従来よりも微小な構造情報を含んだ成分を増加させることにより、高分解能顕微鏡あるいは高密度記録情報処理装置のための近視野光プローブを実現できる。
【0012】
また請求項2に係る近視野光プローブは、請求項1の発明において、前記微小な構造を形成することにより、所定光強度分布からなる光学特性分布を有することを特徴とする。
この発明によれば、前記開口のサイズに関わらず光学特性分布を変化させることによって前記微小構造を形成することが可能となり、容易で安価に高分解能顕微鏡あるいは高密度記録情報処理装置のための近視野光プローブを実現できる。
【0013】
また請求項3に係る近視野光プローブは、請求項2の発明において、前記微小な構造は、前記微小開口の内部且つ開口端近傍に形成された凹凸形状を有する溝構造からなることを特徴とする。
この発明によれば、光プローブの先端の形状を加工するだけの変更であるので
、製造工程を大きく変更することなく新しい効果が得られる。
【0014】
また請求項4に係る近視野光プローブは、請求項2の発明において、前記微小な構造は、前記微小開口の内部且つ開口端近傍に形成された材質の分布が所定の分布になるように配置されて形成された材質分布構造からなることを特徴とする。
この発明によれば、前記開口内に注入する材質とその粒子サイズを選択、制御することが容易であり、望む分解能あるいは記録密度を得ることができる。
【0015】
また請求項5に係る近視野光プローブは、請求項1〜4のいずれか1つの発明において、前記微小開口は、平面基板に貫通して形成された逆錐状の穴の底部であることを特徴とする。
この発明によれば、プローブが平面であるので、よりコンパクトな装置構成が達成される。さらに、平面プローブは、半導体製造技術を用いて作成することができるため、再現性の高い大量生産が可能であり、また、これを情報処理装置に利用した場合には、従来のハードディスクで用いられているフライングヘッド法のようなヘッド浮上機構がそのまま利用できる。
【0016】
また請求項6に係る近視野光プローブは、請求項1〜4のいずれか1つの発明において、前記微小開口は、先鋭化された光導波路の先端に形成されたものであることを特徴とする。
この発明によれば、プローブとして、従来の近視野顕微鏡で使用されている光ファイバ型のプローブを利用できるので、蓄積された近視野顕微鏡の技術を有効に適用できる。また、半導体製造技術を用いてプローブを製造することも可能なので、蓄積された半導体製造技術を有効に適用できる。
【0017】
また請求項7に係る近視野光プローブは、請求項1〜4のいずれか1つの発明において、前記微小開口は、先鋭な突起が形成されたカンチレバーの前記突起部に形成されたものであることを特徴とする。
この発明によれば、プローブとして、従来の近視野顕微鏡で使用されているカンチレバー型のプローブを利用できるので、蓄積された近視野顕微鏡の技術を有効に適用できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る近視野光プローブの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る光プローブを利用した情報再生装置の概略構成を示すブロック図である。図1において、実施の形態1に係る光プローブを利用した情報再生装置は、近視野光6を生成する近視野光プローブ1と、高密度にデータマーク2を形成した情報記録媒体3と、データマーク2によって散乱された伝播光7を受光して電気信号を出力する受光素子4と、受光素子4から出力された電気信号を増幅して出力とする信号処理回路5と、を備えている。
【0019】
図2は、近視野光プローブ1を詳細に説明するための図である。近視野光プローブ1は光ファイバを加熱、延引、切断、Alコーティングによって作成したもので、コア部8と遮光膜9から成り立っている。コア部8の先端面10内には面から内部に陥没した部分11が点在している。このような先端を持つプローブはRIE(Reactive Ion Etching 反応性イオンエッチング)による化学的エッチングあるいはミリングによるArやClの先端面に対する照射によって作成される。ミリングにおいては光ファイバあるいは光プローブを先端面を上にして垂直に配置し、上方からイオンを照射する。本実施例においては、光ファイバの先端部を10-6Torrの真空中に設置し、Ar+イオンを4.0kV, 1mAの加速および密度で10分間照射した。これによりファイバ先端面に数十ナノメートルサイズの凹凸を形成した。
【0020】
これにより、先端面10内での光強度分布12は従来の長方形関数(Rectangle Function)ではなく、乱された形をしている。フーリエ光学によれば、開口は格子定数の異なる振幅回折格子の重ねあわせで表すことができる。有限な広がりを持つ開口は、有限関数の解析接続性より、必ず波長より長い格子定数の格子から
、波長より十分短い格子定数の格子にまで展開できる。このうち波長より短い格子定数成分すなわち空間的周波数の高い成分は、近視野光を作る。このとき、開口内の光強度12が長方形関数でなく、空間的に乱された関数の形を持っている本実施例の場合には、そのフーリエ展開は空間的周波数の高い成分が大きくなる。
【0021】
この近視野光が記録媒体3中のデータマーク2と相互作用した結果発生する伝播光7は、データマーク2が開口サイズよりも小さくてもそれに対応する空間的周波数の高い成分が大きい近視野光との相互作用により、識別される。
本実施の形態においては、開口にミリングによる微小構造の形成を行う前のプローブの分解能を測定し、微小構造の形成後の分解能と比較した。その結果、開口面内に微小構造のないプローブの分解能が200nmであったのに対して、微小構造を形成したプローブの分解能は100nmに向上した。
【0022】
これにより、開口サイズを小さくすることなく、プローブの分解能を上げることが可能であり、このプローブを情報再生装置に利用することにより、高密度な情報再生が可能となったことが示された。
本実施の形態においては開口面内に微小構造を形成したが、同様のイオンミリング法によって開口の縁を従来の円形ではなく、数十ナノメートルサイズの微小な凹凸構造を形成した形にすることによっても同様の効果が得られる。
【0023】
(実施の形態2)
図3は本発明の実施の形態2に係る近視野光プローブを利用した近視野光顕微鏡の概略構成を示すブロック図である。図3においてプローブ19の上方にレーザ光源13、集光レンズ14、ミラー15、および上下2分割された光電変換素子16が設置されており、レーザ光源13から放出された光は集光レンズ14によって、プローブ上面20に集光され、そこで反射した光は、ミラー15を介して、光電変換素子16に導入されている。また、光情報測定用の光源24から放出された光は、コリメートレンズ25を介して斜面に全反射処理を施されたプリズム22上の試料21に裏面から照射され、試料21に近接したプローブ19の他方の末端に導かれ、光電変換素子17に導入される。
【0024】
プリズム22および試料21は、xyz方向の移動が可能な粗動機構27および微動機構26の上に設置されている。光電変換素子16で検出された信号は、サーボ機構23に送られる。この信号をもとにサーボ機構23は、試料21へのプローブ19のアプローチや表面観察の際に、プローブ19のたわみが規定値を超えないように粗動機構27および微動機構26を制御するようになっている。サーボ機構23にはコンピュータ29が接続されており、平面方向の微動機構26の動作を制御するとともに、サーボ機構23の制御信号から、表面形状の情報を受け取っている。光電変換素子17の信号は、光源24の光に変調をかけているか、あるいは、プローブ19と試料21の間に振動を与えている場合は、ロックインアンプ28を介してコンピュータ29のアナログ入力インターフェースに接続されており、微動機構26の平面動作に同期した、光情報の検出を行うようになっている。光源24に変調などをかけていない場合は、光電変換素子17の信号はロックインアンプ28を介さず直接、コンピュータ29のアナログ入力インターフェースに接続される。
【0025】
本実施の形態において使用した光プローブは実施の形態1で使用したものと同じであるので、詳細な構造および作成方法の説明は省略する。
このような光プローブは先端開口面内の光学特性(屈折率)が平坦ではなく、変化した分布を持っている。すなわち、開口のサイズは従来の光プローブと同じだが、光学的には開口内に開口よりも微細な構造が形成されているのと同じ効果を持つ。試料21表面に発生した近視野光はその強度分布の中に、試料21表面の微細な構造情報を含んでいる。光プローブがこの近視野光と相互作用するとき、先端開口面内の光学特性の分布の形状が開口サイズよりも小さいため、この試料21表面の微細な構造情報を含んだ近視野光とも相互作用が起き、伝播光となって光プローブ内部に伝播し、検出される。
【0026】
本実施の形態においては、実施の形態1と同様に先端を加工していない光プローブを用いた近視野光顕微鏡の分解能を測定し、その後、先端を加工して同様に分解能を測定して比較した。その結果、先端を加工する前の光プローブによる顕微鏡では約200nmの分解能であったのに対して、加工後の光プローブによる顕微鏡では約100nmの分解能が得られた。
【0027】
このようにして、開口サイズを小さくすることなく、近視野光顕微鏡の分解能を上げることができた。
(実施の形態3)
図4は近視野光プローブを半導体製造技術を利用して平面型に作成し、それを高密度情報記録再生装置に利用した実施の形態3を説明する図である。より詳しくは、記録媒体の断面構造とともに当該記録媒体にアクセスする際の姿勢を示すものである。スライダー30は、サスペンションアーム(図示省略)により支持される。これらサスペンションアームとスライダー30とによって浮上ヘッド機構が構成される。サスペンションアームは、ボイスコイルモータ(図示省略)を駆動源とし揺動軸を中心に揺動する。スライダー30の走査方位には、テーパ33が設けてある。このテーパ33とスライダー底面38および記録媒体35の表面とにより、くさび膜形状の空気流路34を形成する。スライダー30には、サスペンションアームおよびジンバルバネにより、記録媒体35側への負荷加重が与えられている。スライダー30は、シーク制御およびフォローイング制御により記録媒体35のトラック上に位置決めされている。記録媒体を回転させることにより、スライダーが相対的に記録媒体に対して走査する構造になっている。スライダー30には逆錐状の穴が光の通路32となるように開けられている。光の通路32には可視光が透過するようなガラス材料が満たされている。光の通路32の先端はスライダー30の底面における微小開口39となり、反対側(逆錐状の穴の上面)はスライダー30の上面に接着された発光素子31によって覆われている。微小開口39には実施の形態1で説明したものと同じイオンミリング加工によって微細な凹凸構造が形成されている。記録媒体35上に単位データを収納するデータマーク36が形成されている。
【0028】
このような構造を持つスライダーは異方性エッチングなどの半導体微細加工技術により作成される。発光素子31によって発生した光は光の通路32を通って微小開口39に導かれる。ここで微小開口39は光の波長よりも小さいため、微小開口39の記録媒体35側には近視野光37を主成分とする光場が形成される。この近視野光37とデータマーク36との相互作用によりデータの記録/読取を行う。時系列的に得られた出力信号は、各時刻でのデータマークの有無情報であるので、それと記録媒体の回転速度から記録媒体上のデータマークの位置情報を得ることができる。
【0029】
実施の形態1および2と同様に、微小開口面にある微細な凹凸構造により、この面内の光分布は長方形関数ではなく、乱されたものになっているため、空間的高周波数成分を含んでいる。この様子は実施の形態1での図2と同じである。この高周波数成分すなわち短波長に対応する近視野によって、データマーク36が開口サイズよりも小さいものでもそれに対応する波長成分が大きい近視野光との相互作用によりデータマークを識別することができ、高密度な情報記録再生が可能となった。
【0030】
(実施の形態4)
本実施の形態においては、実施の形態1で実施した近視野光プローブ1として、光ファイバではなく、SiNを加工した開口つきカンチレバーを用いた。カンチレバーは原子間力顕微鏡(AFM)で一般に使われているもので、一般に知られているウェハの3次元微細加工技術を用いて作成した。その後、鋭利な先端部以外の部分にAlを製膜し、先端部が開口となるようにした。この開口を実施の形態1で実施したイオンミリング加工により、開口面に微細な構造を形成した。これにより、開口面での光分布は高い空間周波数成分すなわち短い波長成分を多く含むことになり、開口サイズを小さくすることなしに、高密度な情報記録再生を実現した。
【0031】
また、光プローブとして、光ファイバではなくカンチレバー型のプローブを利用することにより、ばね定数の小さい、また共振周波数の大きいプローブが作成できた。小さいばね定数のプローブによって、プローブと記録媒体表面の相互作用が小さい状態での走査が可能となり、プローブ先端および記録媒体表面の損傷が減少した。また、大きな共振周波数のプローブによって、記録媒体表面の凹凸をプローブが追随しやすくなり、より高速な走査が可能となった。
【0032】
(実施の形態5)
図5は実施の形態5における近視野光プローブの先端構造を示す。光プローブは光ファイバの先端を加熱、延引によって先鋭化、Alコーティングで作成した。先端部はファイバのコア部41がAl膜40に覆われている。コア部の端面にはシランカップリングによってスチレン分子集合体42が化学結合している。シランカップリングはプローブ先端面上のSi原子のダングリングボンドに対して有機分子を結合させることで、図5のような構造を形成するものである。このスチレン分子集合体42層はスチレン分子が特定の秩序構造を持たないで集合したものであり、集合体全体をひとつの構造と考えると、その中の光学特性(屈折率)は複雑な分布を持つことになる。これにより、開口面での光強度は従来の長方形関数(Rectangle function)ではなく、図2に示すように空間的に高い周波数成分を含んでいる。実施の形態2で説明したとおり、近視野光プローブを使った顕微鏡の分解能は近視野の短波長成分すなわち高周波数成分を利用することで高性能のものが得られており、開口面での光分布を空間的に複雑なものにすることによって、高分解能の近視野顕微鏡が得られた。
【0033】
さらに、シランカップリングを使う利点としては、開口にカップリングする有機分子を化学修飾したり、分子長を変えるなどの方法で簡単に開口面での光分布を変化させることができる。本実施の形態においては開口面にスチレン分子集合体42をカップリングさせたが、開口面よりも数百ナノメートル内部にこのような集合体を形成し、その底部を光ファイバのコア部と同じ材質でコーティングしても同様の効果が得られる。
【0034】
(実施の形態6)
本実施の形態においては、実施の形態5で作成した近視野光プローブを実施の形態1で実施した高密度情報記録再生装置に利用した。近視野光プローブの構造、作成方法は実施の形態5と同じである。高密度情報記録再生装置の構造および動作方法は実施の形態1と同じである。近視野光プローブの先端の開口面での光強度は従来の長方形関数(Rectangle function)ではなく、図2に示すように空間的に高い周波数成分を含んでいる。実施の形態1で説明したとおり、近視野の高周波数成分を利用することで、開口サイズを小さくすることなしに、情報記録密度を上げることができた。
【0035】
(実施の形態7)
図6は実施の形態7における近視野光プローブの先端構造を示す。図5との違いは、本実施の形態においては、光ファイバコア41の先端にイオンプランテーションによって、ボロンイオンのクラスタ43を埋め込んだ構造になっている点である。ボロンイオンのクラスタは平均粒径約10nmであり、先端面の光学特性(屈折率)が一様ではなく、面内分布を持たせ、それによって光強度の分布は従来の長方形関数(Rectangle function)ではなく、図2に示すように空間的に高い周波数成分を含んでいる。この光プローブを実施の形態1で実施した情報記録再生装置に利用した。実施の形態1で説明したとおり、近視野の高周波数成分を利用することで、開口サイズを小さくすることなしに、情報記録密度を上げることができた。本実施の形態においてはボロンイオンのクラスタは光プローブの先端面に埋め込まれているが、このクラスタは先端面から数百ナノメートル内部に埋め込まれていても同様の効果が得られる。
【0036】
(実施の形態8)
本実施の形態においては、実施の形態8で作成した近視野光プローブを実施の形態2で実施した近視野光顕微鏡に利用した。実施の形態2で説明したとおり、近視野光プローブを使った顕微鏡の分解能は近視野の短波長成分すなわち高周波数成分を利用することで高性能のものが得られており、開口面での光分布を空間的に複雑なものにすることによって、高分解能の近視野顕微鏡が得られた。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る発明によれば、微小開口面あるいは前記微小開口面付近に、前記微小開口よりも微小な構造を形成したので、開口サイズを小さくすることなしに、光量を減らすこともなしに、容易に、かつ安価に、また高い再現性と歩留まりをもって製造され、分解能を制御しやすい、高い分解能の近視野顕微鏡あるいは高い密度の情報記録再生装置に利用できるという効果を奏する。
【0038】
また、請求項2に係る発明によれば、前記微小な構造が前記微小開口面あるいは前記微小開口面付近の光学特性分布によるものであるので、請求項1による効果に加えて、前記開口のサイズに関わらず光学特性分布を変化させることによって前記微小構造を形成することが可能となり、容易で安価に高分解能顕微鏡あるいは高密度記録情報処理装置のための近視野光プローブを実現できるという効果を奏する。
【0039】
また、請求項3に係る発明によれば、前記光学特性分布が前記開口面あるいは前記開口面付近の凹凸形状によるものであるので、光プローブの先端の形状を加工するだけの変更であるので、製造工程を大きく変更することなく新しい効果が得られるという効果を奏する。
また、請求項4に係る発明によれば、前記光学特性分布が前記開口面あるいは前記開口面付近の材質の分布によるものであるので、前記開口内に注入する材質とその粒子サイズを選択、制御することが容易であり、望む分解能あるいは記録密度を得ることができる、という効果を奏する。
【0040】
また、請求項5に係る発明によれば、前記微小開口は、平面基板に貫通して形成された逆錐状の穴の底部であるので、よりコンパクトな装置構成が達成される。さらに、平面プローブは、半導体製造技術を用いて作成することができるため、再現性の高い大量生産が可能であり、また比較的低コストで入手できる。また、これを情報処理装置に利用した場合には、従来のハードディスクで用いられているフライングヘッド法のようなヘッド浮上機構がそのまま利用できる、という効果を奏する。
【0041】
また、請求項6に係る発明によれば、前記微小開口は、先鋭化された光導波路の先端に形成されたものであるので、従来の近視野顕微鏡で使用されている光ファイバ型のプローブを利用でき、蓄積された近視野光顕微鏡の技術を有効に適用できる。また、半導体製造技術を用いてプローブを作成することも可能なので、蓄積された半導体製造技術を有効に適用できる、という効果を奏する。
【0042】
また、請求項7に係る発明によれば、前記微小開口は、先鋭な突起が形成されたカンチレバーの前記突起部に形成されたものであるので、従来の近視野顕微鏡で使用されているカンチレバー型のプローブを利用でき、蓄積された近視野光顕微鏡の技術を有効に適用できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る光プローブを利用した情報再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】近視野光プローブ1を詳細に説明するための図である。
【図3】実施の形態2に係る近視野光プローブを利用した近視野光顕微鏡の概略構成を示すブロック図である。
【図4】近視野光プローブを半導体製造技術を利用して平面型に作成し、それを高密度情報記録再生装置に利用した実施の形態3を説明する図である。
【図5】実施の形態5における近視野光プローブの先端構造を示す図である。
【図6】実施の形態7における近視野光プローブの先端構造を示す図である。
【符号の説明】
1 近視野光プローブ
2 データマーク
3 情報記録媒体
4 受光素子
5 信号処理回路
6 近視野光
7 散乱された伝播光
8 コア部
9 遮光膜
10 コア部先端面
11 コア部先端面から陥没した部分
12 コア部先端面での光強度分布
13 レーザ光源
14 集光レンズ
15 ミラー
16、17 光電変換素子
18 プローブ支持体
19 プローブ
20 プローブ上面
21 試料
22 プリズム
23 サーボ機構
24 光源
25 コリメートレンズ
26 微動機構
27 粗動機構
28 ロックインアンプ
29 コンピュータ
30 スライダー
31 発光素子
32 光の通路
33 テーパ
34 空気流路
35 記録媒体
36 データマーク
37 近視野光
38 スライダ底面
39 微小開口
40 Al膜
41 コア
42 スチレン分子集合体
43 ボロンクラスタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses near-field light to detect the interaction with a minute region of the solid surface, thereby observing structural information or optical information in the minute region below the wavelength of the input light, and high-resolution of the solid surface. The present invention relates to a near-field optical probe that is used for observation or for high-density information recording and reproduction.
[0002]
[Prior art]
High-resolution probes that use near-field light are used in near-field light microscopes and near-field light heads. By generating near-field light from the tip of the probe and detecting propagating light generated as a result of the interaction between the microscope sample or the recording medium and the near-field light, a spatial resolution exceeding the light diffraction limit can be obtained. There is also a method in which near-field light generated as a result of interaction between incident propagation light and a sample or a recording medium is detected by a probe. The near-field microscope achieves a resolution exceeding the diffraction limit of the conventional optical microscope by this principle. Further, when such a near-field optical probe is used for a near-field optical head, a data recording density exceeding that of a conventional optical disk is possible.
[0003]
As a method of using near-field light in a near-field microscope, the distance between the probe micro-aperture and the sample surface is brought close to the diameter of the probe micro-aperture and propagates through the probe toward the probe micro-aperture. There is a method (illumination mode) in which near-field light is generated in the minute aperture by introducing light. In this case, the scattered light generated by the interaction between the generated near-field light and the sample surface is detected by the scattered light detection system with the intensity and phase reflecting the fine structure of the sample surface. It enables observation with high resolution that could not be realized.
[0004]
In addition, an information recording / reproducing apparatus has been studied as an apparatus using near-field light described above.
Many of the current information reproducing apparatuses perform information reproduction for a magnetic disk or an optical disk as an information recording medium. In particular, a CD, which is one of the optical disks, has high-density information recording and low-cost mass production. Therefore, it is widely used as a medium for recording a large amount of information. The CD has a pit having a size of about the wavelength of the laser beam used for reproduction and a depth of about a quarter of the wavelength on the surface of the CD, and utilizes the light interference phenomenon. Reading is possible.
[0005]
In order to read recorded information from an optical disk represented by this CD, a lens optical system generally used in an optical microscope is used. Therefore, when the information recording density is increased by reducing the pit size or the track pitch, the spot size of the laser beam cannot be reduced to a half wavelength or less due to the problem of light diffraction limit. Will hit a wall that cannot be made smaller than the wavelength of the laser beam.
[0006]
Further, not only optical discs but also magneto-optical discs in which information is recorded by a magneto-optical recording method and a phase change recording method, because high-density information recording / reproducing is realized by a minute spot of laser light. The information recording density is limited to the spot diameter obtained by condensing the laser beam.
Therefore, in order to overcome these limitations due to the diffraction limit, an optical head provided with a minute aperture having a diameter equal to or smaller than the wavelength of the laser beam used for reproduction, for example, about 1/10 of the wavelength, is generated at the minute aperture. An information reproducing apparatus using near-field light has been proposed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When a near-field optical probe is applied to a microscope, its resolution depends on the probe aperture size, and when it is applied to an information processing apparatus, its information recording density. The principle of achieving resolution or recording density that exceeds the diffraction limit of light with a near-field optical probe is that the aperture size is smaller than the wavelength of the light and has a spatially high frequency in the optical field generated at the tip of the aperture Contains components (components that differ greatly in the direction and intensity of the light field with respect to slight differences in position) and are scattered and detected as propagating light as a result of interaction with the sample or recording medium. That's it. Here, since the resolution or recording density is improved by increasing the high frequency component in the generated light field, efforts have been made to reduce the aperture size.
[0008]
However, the opening size is several tens to several hundreds of nanometers, and it is difficult to further reduce the size. This is because metal film deposition to prevent leakage light has a position control accuracy of about several tens of nanometers, which is the size of the metal cluster. ), It is difficult to make the opening size smaller than the current size.
[0009]
In view of the above problems, the present invention increases the high-frequency component of near-field light without reducing the aperture size, thereby realizing a near-field for realizing a high-resolution microscope or an information processing apparatus for high-density recording. The object is to provide an optical probe.
[0010]
In order to achieve the above object, a near-field optical probe according to a first aspect of the present invention is configured to detect near-field light with a probe provided with a minute aperture for generating near-field light or scattering and detecting near-field light. In the near-field optical probe that causes near-field interaction, Mouth Or the minute opening With mouth Close to the minute aperture Size of It is characterized in that a finer structure is formed.
[0011]
According to the present invention, without reducing the size of the aperture itself, the high frequency component of the light field distribution on the aperture surface is increased, and the spatial high frequency component of the generated near-field light is increased, resulting in observation. By increasing the component containing minute structural information in the light intensity to be obtained, a near-field optical probe for a high-resolution microscope or a high-density recording information processing apparatus can be realized.
[0012]
The near-field optical probe according to claim 2 is the micro structure according to the invention of claim 1. By forming a predetermined of Consists of light intensity distribution Optical property distribution Have It is characterized by that.
According to the present invention, it is possible to form the microstructure by changing the optical characteristic distribution regardless of the size of the opening, and it is easy and inexpensive to use for a high-resolution microscope or a high-density recording information processing apparatus. A field optical probe can be realized.
[0013]
A near-field optical probe according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein The minute structure is formed inside the minute opening and in the vicinity of the opening end. Uneven shape A groove structure having It is characterized by that.
According to the present invention, since it is a change that only processes the shape of the tip of the optical probe.
New effects can be obtained without significantly changing the manufacturing process.
[0014]
A near-field optical probe according to claim 4 is the invention according to claim 2, wherein The minute structure is formed inside the minute opening and in the vicinity of the opening end. Material distribution Is made of a material distribution structure formed so as to have a predetermined distribution It is characterized by that.
According to the present invention, it is easy to select and control the material to be injected into the opening and the particle size thereof, and a desired resolution or recording density can be obtained.
[0015]
In a near-field optical probe according to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the minute opening is a bottom of an inverted conical hole formed through the flat substrate. Features.
According to the present invention, since the probe is flat, a more compact device configuration is achieved. Furthermore, since the planar probe can be produced using semiconductor manufacturing technology, it can be mass-produced with high reproducibility, and when it is used in an information processing apparatus, it is used in a conventional hard disk. A head floating mechanism such as the flying head method can be used as it is.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the near-field optical probe according to any one of the first to fourth aspects, the minute opening is formed at the tip of a sharpened optical waveguide. .
According to the present invention, since the optical fiber type probe used in the conventional near-field microscope can be used as the probe, the accumulated near-field microscope technology can be effectively applied. Moreover, since it is also possible to manufacture a probe using a semiconductor manufacturing technique, the accumulated semiconductor manufacturing technique can be applied effectively.
[0017]
According to a seventh aspect of the present invention, in the near-field optical probe according to any one of the first to fourth aspects, the minute opening is formed in the protrusion of the cantilever in which a sharp protrusion is formed. It is characterized by.
According to the present invention, since the cantilever type probe used in the conventional near-field microscope can be used as the probe, the accumulated near-field microscope technique can be effectively applied.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a near-field optical probe according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an information reproducing apparatus using an optical probe according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the information reproducing apparatus using the optical probe according to the first embodiment includes a near-field optical probe 1 that generates near-field light 6, an information recording medium 3 on which data marks 2 are formed at high density, and data A light receiving element 4 that receives propagating light 7 scattered by the mark 2 and outputs an electric signal, and a signal processing circuit 5 that amplifies the electric signal output from the light receiving element 4 and outputs the amplified signal.
[0019]
FIG. 2 is a diagram for explaining the near-field optical probe 1 in detail. The near-field optical probe 1 is formed by heating, stretching, cutting, and Al coating of an optical fiber, and includes a core portion 8 and a light shielding film 9. In the distal end surface 10 of the core portion 8, there are dotted portions 11 that are recessed from the surface. Such a probe having a tip is prepared by chemical etching by RIE (Reactive Ion Etching reactive ion etching) or irradiation of the tip surface of Ar or Cl by milling. In milling, an optical fiber or an optical probe is arranged vertically with the tip surface facing up, and ions are irradiated from above. In this embodiment, the tip of the optical fiber is 10 -6 It was placed in a Torr vacuum and irradiated with Ar + ions for 10 minutes at an acceleration and density of 4.0 kV, 1 mA. As a result, an unevenness of several tens of nanometers was formed on the fiber end face.
[0020]
As a result, the light intensity distribution 12 in the tip surface 10 has a distorted shape rather than the conventional rectangular function. According to Fourier optics, the aperture can be represented by a superposition of amplitude diffraction gratings having different lattice constants. An aperture with a finite extent must always be from a lattice with a lattice constant longer than the wavelength, because of the analytical connectivity of the finite function.
It can be expanded to a lattice having a lattice constant sufficiently shorter than the wavelength. Among these, a lattice constant component shorter than the wavelength, that is, a component having a high spatial frequency creates near-field light. At this time, in the case of the present embodiment in which the light intensity 12 in the aperture has a form of a spatially disturbed function instead of a rectangular function, the Fourier expansion has a component with a high spatial frequency.
[0021]
Propagating light 7 generated as a result of the interaction of the near-field light with the data mark 2 in the recording medium 3 is a near-field light having a large spatial frequency component corresponding to the data mark 2 even if the data mark 2 is smaller than the aperture size. Identified by interaction with.
In the present embodiment, the resolution of the probe before forming the microstructure by milling in the opening is measured and compared with the resolution after forming the microstructure. As a result, the resolution of the probe having no microstructure in the aperture plane was 200 nm, whereas the resolution of the probe having the microstructure was improved to 100 nm.
[0022]
Thus, it is possible to increase the resolution of the probe without reducing the aperture size, and it has been shown that high-density information reproduction can be performed by using this probe for an information reproducing apparatus.
In this embodiment, a microstructure is formed in the opening surface, but the edge of the opening is not formed in the conventional circular shape by the same ion milling method, but is formed into a shape in which a minute uneven structure of several tens of nanometers is formed. The same effect can be obtained by.
[0023]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a near-field optical microscope using the near-field optical probe according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, a laser light source 13, a condensing lens 14, a mirror 15, and a photoelectric conversion element 16 that is divided into two parts are installed above the probe 19, and light emitted from the laser light source 13 is transmitted by the condensing lens 14. The light collected on the probe upper surface 20 and reflected there is introduced into the photoelectric conversion element 16 via the mirror 15. The light emitted from the light source 24 for measuring optical information is irradiated from the back surface to the sample 21 on the prism 22 whose total reflection processing is applied to the inclined surface through the collimator lens 25, and the probe 19 close to the sample 21 is irradiated. Is introduced into the photoelectric conversion element 17.
[0024]
The prism 22 and the sample 21 are installed on a coarse movement mechanism 27 and a fine movement mechanism 26 that can move in the xyz direction. The signal detected by the photoelectric conversion element 16 is sent to the servo mechanism 23. Based on this signal, the servo mechanism 23 controls the coarse movement mechanism 27 and the fine movement mechanism 26 so that the deflection of the probe 19 does not exceed the specified value when the probe 19 approaches the surface of the sample 21 or the surface is observed. It has become. A computer 29 is connected to the servo mechanism 23, and controls the operation of the fine movement mechanism 26 in the planar direction and receives surface shape information from the control signal of the servo mechanism 23. If the signal from the photoelectric conversion element 17 modulates the light from the light source 24, or if vibration is applied between the probe 19 and the sample 21, the analog input interface of the computer 29 via the lock-in amplifier 28 The optical information is detected in synchronization with the planar operation of the fine movement mechanism 26. When the light source 24 is not modulated or the like, the signal of the photoelectric conversion element 17 is directly connected to the analog input interface of the computer 29 without passing through the lock-in amplifier 28.
[0025]
Since the optical probe used in the present embodiment is the same as that used in the first embodiment, a detailed description of the structure and production method is omitted.
In such an optical probe, the optical characteristic (refractive index) in the tip opening surface is not flat but has a changed distribution. That is, the size of the opening is the same as that of the conventional optical probe, but optically, it has the same effect as a finer structure than the opening is formed in the opening. Near-field light generated on the surface of the sample 21 includes fine structural information on the surface of the sample 21 in its intensity distribution. When the optical probe interacts with the near-field light, the shape of the distribution of optical characteristics in the tip opening surface is smaller than the aperture size, so it interacts with the near-field light including the fine structure information on the surface of the sample 21. Occurs and propagates into the optical probe to be detected as propagating light.
[0026]
In the present embodiment, the resolution of a near-field optical microscope using an optical probe whose tip is not machined is measured as in the first embodiment, and then the tip is machined and the resolution is similarly measured and compared. did. As a result, the microscope with the optical probe before processing the tip had a resolution of about 200 nm, whereas the microscope with the optical probe after processing had a resolution of about 100 nm.
[0027]
In this way, the resolution of the near-field light microscope could be increased without reducing the aperture size.
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a diagram for explaining a third embodiment in which a near-field optical probe is formed into a planar type using a semiconductor manufacturing technique and used for a high-density information recording / reproducing apparatus. More specifically, the posture of accessing the recording medium is shown together with the cross-sectional structure of the recording medium. The slider 30 is supported by a suspension arm (not shown). The suspension arm and the slider 30 constitute a flying head mechanism. The suspension arm swings around a swing shaft using a voice coil motor (not shown) as a drive source. A taper 33 is provided in the scanning direction of the slider 30. The taper 33, the slider bottom surface 38, and the surface of the recording medium 35 form a wedge film-shaped air flow path 34. The slider 30 is given load load to the recording medium 35 side by a suspension arm and a gimbal spring. The slider 30 is positioned on the track of the recording medium 35 by seek control and following control. By rotating the recording medium, the slider scans relative to the recording medium. The slider 30 has an inverted conical hole formed as a light passage 32. The light passage 32 is filled with a glass material that transmits visible light. The tip of the light path 32 is a minute opening 39 on the bottom surface of the slider 30, and the opposite side (the top surface of the inverted conical hole) is covered with a light emitting element 31 bonded to the top surface of the slider 30. A minute uneven structure is formed in the minute opening 39 by the same ion milling process as described in the first embodiment. A data mark 36 for storing unit data is formed on the recording medium 35.
[0028]
The slider having such a structure is produced by a semiconductor micromachining technique such as anisotropic etching. The light generated by the light emitting element 31 is guided to the minute opening 39 through the light passage 32. Here, since the minute aperture 39 is smaller than the wavelength of light, a light field mainly composed of near-field light 37 is formed on the recording medium 35 side of the minute aperture 39. Data is recorded / read by the interaction between the near-field light 37 and the data mark 36. Since the output signal obtained in time series is information on the presence / absence of the data mark at each time, the position information of the data mark on the recording medium can be obtained from this and the rotational speed of the recording medium.
[0029]
Similar to the first and second embodiments, the light distribution in this surface is not a rectangular function but is disturbed by the fine uneven structure on the minute opening surface, and therefore includes spatial high-frequency components. It is out. This is the same as FIG. 2 in the first embodiment. The near-field corresponding to this high-frequency component, that is, a short wavelength, allows the data mark to be identified by the interaction with near-field light having a large wavelength component even if the data mark 36 is smaller than the aperture size. High-density information recording / reproduction is possible.
[0030]
(Embodiment 4)
In the present embodiment, as the near-field optical probe 1 implemented in the first embodiment, a cantilever with an aperture processed with SiN is used instead of an optical fiber. The cantilever is generally used in an atomic force microscope (AFM), and is produced using a generally known three-dimensional microfabrication technique for a wafer. After that, Al was deposited on the portion other than the sharp tip so that the tip became an opening. A fine structure was formed on the opening surface by ion milling performed in Embodiment 1 for this opening. As a result, the light distribution on the aperture surface contains a large amount of high spatial frequency components, that is, short wavelength components, and high-density information recording / reproduction was realized without reducing the aperture size.
[0031]
Further, by using a cantilever probe instead of an optical fiber as an optical probe, a probe having a small spring constant and a large resonance frequency could be produced. The probe having a small spring constant enables scanning with a small interaction between the probe and the surface of the recording medium, and damage to the probe tip and the surface of the recording medium is reduced. In addition, the probe having a large resonance frequency makes it easier for the probe to follow the irregularities on the surface of the recording medium, thereby enabling faster scanning.
[0032]
(Embodiment 5)
FIG. 5 shows the tip structure of the near-field optical probe in the fifth embodiment. The optical probe was sharpened by heating and stretching the tip of the optical fiber, and made with Al coating. The core portion 41 of the fiber is covered with the Al film 40 at the tip. A styrene molecular assembly 42 is chemically bonded to the end face of the core portion by silane coupling. In the silane coupling, an organic molecule is bonded to a dangling bond of Si atoms on the probe tip surface to form a structure as shown in FIG. The 42 layers of styrene molecular aggregates are aggregates of styrene molecules without having a specific ordered structure. If the entire aggregate is considered as one structure, the optical properties (refractive index) in it have a complex distribution. Will have. As a result, the light intensity at the aperture plane is not a conventional rectangular function, but includes spatially high frequency components as shown in FIG. As described in the second embodiment, the resolution of the microscope using the near-field optical probe is high-performance by using the short-wavelength component of the near-field, that is, the high-frequency component. By making the distribution spatially complex, a high-resolution near-field microscope was obtained.
[0033]
Furthermore, as an advantage of using silane coupling, the light distribution on the aperture can be easily changed by chemically modifying organic molecules coupled to the aperture or changing the molecular length. In this embodiment, the styrene molecular assembly 42 is coupled to the opening surface, but such an assembly is formed inside several hundred nanometers from the opening surface, and the bottom is the same as the core of the optical fiber. The same effect can be obtained by coating with a material.
[0034]
(Embodiment 6)
In the present embodiment, the near-field optical probe created in the fifth embodiment is used for the high-density information recording / reproducing apparatus implemented in the first embodiment. The structure and production method of the near-field optical probe are the same as those in the fifth embodiment. The structure and operation method of the high-density information recording / reproducing apparatus are the same as those in the first embodiment. The light intensity at the opening surface at the tip of the near-field optical probe is not a conventional rectangular function, but includes spatially high frequency components as shown in FIG. As described in the first embodiment, the information recording density can be increased without reducing the aperture size by using the high-frequency component in the near field.
[0035]
(Embodiment 7)
FIG. 6 shows the tip structure of the near-field optical probe in the seventh embodiment. The difference from FIG. 5 is that the present embodiment has a structure in which boron ion clusters 43 are embedded in the tip of the optical fiber core 41 by ion plantation. The cluster of boron ions has an average particle size of about 10 nm, and the optical properties (refractive index) of the tip surface are not uniform and have an in-plane distribution, so that the light intensity distribution is a conventional rectangle function. Instead, it contains spatially high frequency components as shown in FIG. This optical probe was used in the information recording / reproducing apparatus implemented in the first embodiment. As described in the first embodiment, the information recording density can be increased without reducing the aperture size by using the high-frequency component in the near field. In this embodiment, the boron ion cluster is embedded in the tip surface of the optical probe, but the same effect can be obtained even if this cluster is embedded several hundred nanometers from the tip surface.
[0036]
(Embodiment 8)
In the present embodiment, the near-field optical probe created in the eighth embodiment is used for the near-field light microscope implemented in the second embodiment. As described in the second embodiment, the resolution of the microscope using the near-field optical probe is high-performance by using the short-wavelength component of the near-field, that is, the high-frequency component. By making the distribution spatially complex, a high-resolution near-field microscope was obtained.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since a minute structure is formed on the minute opening surface or in the vicinity of the minute opening surface, the light amount can be reduced without reducing the opening size. It can be used for high-resolution near-field microscopes or high-density information recording / reproducing devices that are easily and inexpensively manufactured with high reproducibility and yield, and that can easily control resolution. Play.
[0038]
According to the invention of claim 2, since the minute structure is due to the optical characteristic distribution in the minute aperture surface or in the vicinity of the minute aperture surface, in addition to the effect of claim 1, the size of the aperture Regardless of this, it is possible to form the microstructure by changing the optical characteristic distribution, and it is possible to realize a near-field optical probe for a high-resolution microscope or a high-density recording information processing apparatus easily and inexpensively. .
[0039]
Further, according to the invention according to claim 3, since the optical characteristic distribution is due to the concavo-convex shape near the opening surface or the opening surface, it is a change only by processing the shape of the tip of the optical probe. There is an effect that a new effect can be obtained without greatly changing the manufacturing process.
According to the invention of claim 4, since the optical characteristic distribution is due to the distribution of the material at or near the aperture surface, the material to be injected into the aperture and the particle size thereof are selected and controlled. It is easy to perform, and there is an effect that a desired resolution or recording density can be obtained.
[0040]
According to the invention of claim 5, since the minute opening is the bottom of an inverted conical hole formed through the flat substrate, a more compact device configuration is achieved. Furthermore, since the planar probe can be produced using semiconductor manufacturing technology, it can be mass-produced with high reproducibility and can be obtained at a relatively low cost. Further, when this is used in an information processing apparatus, there is an effect that a head floating mechanism such as a flying head method used in a conventional hard disk can be used as it is.
[0041]
According to the invention of claim 6, since the minute opening is formed at the tip of a sharpened optical waveguide, an optical fiber type probe used in a conventional near-field microscope is used. It is possible to use the accumulated near-field light microscope technology effectively. In addition, since it is possible to create a probe using a semiconductor manufacturing technique, the accumulated semiconductor manufacturing technique can be effectively applied.
[0042]
Further, according to the invention of claim 7, since the minute opening is formed in the protruding portion of the cantilever in which a sharp protrusion is formed, the cantilever type used in the conventional near-field microscope Thus, the accumulated near-field optical microscope technology can be effectively applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an information reproducing apparatus using an optical probe according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining the near-field optical probe 1 in detail.
3 is a block diagram showing a schematic configuration of a near-field light microscope using a near-field optical probe according to Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining a third embodiment in which a near-field optical probe is formed into a planar type using a semiconductor manufacturing technique and used in a high-density information recording / reproducing apparatus.
FIG. 5 is a diagram showing a tip structure of a near-field optical probe in a fifth embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a tip structure of a near-field optical probe in a seventh embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Near-field optical probe
2 Data mark
3 Information recording media
4 Light receiving element
5 Signal processing circuit
6 Near-field light
7 scattered light
8 Core part
9 Shading film
10 Core tip
11 Recessed part from the core tip
12 Light intensity distribution at the tip of the core
13 Laser light source
14 Condensing lens
15 Mirror
16, 17 Photoelectric conversion element
18 Probe support
19 Probe
20 Probe upper surface
21 samples
22 Prism
23 Servo mechanism
24 Light source
25 Collimating lens
26 Fine movement mechanism
27 Coarse motion mechanism
28 Lock-in amplifier
29 computers
30 slider
31 Light emitting device
32 Light passage
33 Taper
34 Air flow path
35 Recording media
36 Data mark
37 Near-field light
38 Slider bottom
39 Small aperture
40 Al film
41 core
42 Styrene molecular assembly
43 Boron cluster

Claims (6)

近視野光を生成する、あるいは近視野光を散乱させて検出するための微小開口を設けたプローブによって対象物との近視野相互作用を起こす近視野光プローブにおいて、
前記微小開口内の材質に、前記微小開口の大きさよりも微小な構造が形成されており、
前記微小な構造は、所定の光強度分布からなる光学特性分布を有することを特徴とする近視野光プローブ。
In a near-field optical probe that generates near-field light or causes near-field interaction with an object by a probe provided with a minute aperture for scattering and detecting near-field light,
The material in the minute opening is formed with a structure smaller than the size of the minute opening ,
The near-field optical probe characterized in that the minute structure has an optical characteristic distribution consisting of a predetermined light intensity distribution .
前記微小な構造は、凹凸形状を有する溝構造からなることを特徴とする請求項に記載の近視野光プローブ。The near-field optical probe according to claim 1 , wherein the minute structure is a groove structure having an uneven shape. 前記微小な構造は、前記材質の分布が所定の分布になるように配置されて形成された材質分布構造からなることを特徴とする請求項に記載の近視野光プローブ。2. The near-field optical probe according to claim 1 , wherein the minute structure includes a material distribution structure formed so that the material distribution is a predetermined distribution. 前記微小開口は、平面基板に貫通して形成された逆錐状の穴の底部であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載の近視野光プローブ。The microscopic aperture is, near-field optical probe according to any one of claims 1-3, characterized in that the bottom portion of the reverse conical hole formed through the planar substrate. 前記微小開口は、先鋭化された光導波路の先端に形成されたものであることを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載の近視野光プローブ。The microscopic aperture is, near-field optical probe according to any one of claims 1-3, characterized in that the one formed at the tip of the sharpened optical waveguide. 前記微小開口は、先鋭な突起が形成されたカンチレバーの前記突起部に形成されたものであることを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載の近視野光プローブ。The microscopic aperture is, near-field optical probe according to any one of claims 1-3, characterized in that in which sharp projections are formed on the protrusion of the cantilever formed.
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